常用数控机床介绍 ppt课件

2020/4/22
21
8.3.5 加工中心的参数
（1）工作台尺寸、工作台承重、交换时间。 （2）坐标行程、摆角范围。 （3）主轴转速范围、功率，主轴孔锥度。 （4）刀库容量、换刀时间、最大刀具尺寸及最大刀具重量。 （5）交换工作台尺寸、数量、交换时间。 （6）定位精度、重复定位精度。 （7）快速进给速度、切削进给速度。 （8）外形尺寸。 （9）净重。
2020/4/22
9
8.2 数控铣床
8.2.1 数控铣床的主要功能及加工对象
一般功能是指各类数控铣床普遍具有的功能，如点位控制功能、 连续轮廓控制功能、刀具半径自动补偿功能、镜像加工功能、固定循 环功能等。特殊功能是指数控铣床在增加了某些特殊装置或附件后， 分别具有或兼备的一些特殊功能，如刀具长度补偿功能、靠模加工功 能、自动变换工作台功能、自适应功能、数据采集功能等。可以对工 件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工与攻螺纹等，但它主要还是用来进 行铣削加工。
2020/4/22
3
8.1.2 数控车床的组成
(1)主机 (2)数控装置 (3)伺服驱动系统 伺服驱动系统是数控车床切削工作的动力部分，主要实现 主运动和进给运动。数控车床的主传动系统如图8.2所示，进给 传动系统如图8.3所示。 (4)辅助装置
2020/4/22
4
8.1.3 数控车床的特点与发展
2020/4/22
19
3．按加工中心机床的功用分类 (1) 镗铣加工中心机床 (2) 钻削加工中心机床 (3) 车削加工中心机床 4．按数控系统分类 有2坐标加工中心、3坐标加工中心和多坐标加工中心；有 半闭环加工中心和全闭环加工中心。 5．按精度分类 可分为普通加工中心和精密加工中心。
2020/4/22
身、工作台与立柱导轨之间有一定的垂直度要求。 （2）工作台 工作台是支撑和安装工件的。工作液槽安装在工作台上。通
过转动纵、横手轮，带动丝杠来移动纵、横工作台，从而改变工具电极和工 具的位置。十字工作台示例见图8.23 所示。
（3）主轴头 主轴头如图8.24 所示，它是电火花加工机床的一个关键部 件，它是自动调节系统的执行机构，控制工具电极与工件之间的间隙，主轴 头的性能和质量对电火花加工工艺指标起着重大的影响。
随着生产率要求的不同，数控车床的布局可以产生单主轴单 刀架、单主轴双刀架、双主轴双刀架等不同的结构变化。
随着机床精度的不同，数控车床的布局要考虑切削力、切削 热和切削振动的影响。
出于对安全的要求和环境的保护，数控机床上采用防护罩， 将机床加工区全部封闭起来，可减小对加工尺寸的影响。
2020/4/22
20
8.3.4 加工中心的发展
1.高速化 是指主轴转速、进给速度、自动换刀和自动交换工作台的高速化。
2.进一步提高精度 加工中心的运动精度，主要以坐标定位精度、重复定位精度以及 铣圆精度来表示。
3.功能更加完善
(1) 愈来愈完善的自诊断功能，(2) 新式刀具破损检测装置，(3) 加工中心复合化趋势，(4) 功能更趋完善的数控装置，(5) MAP 的利 用 柔性制造系统技术发展的最新特点是从发展大型柔性制造系统转 向小型化，有点近似于柔性制造单元规模的柔性制造系统，但它们又 具有良好的扩展性。这是着眼于经济效益和实用性的缘故。
（2）电火花线切割加工
该方法是利用移动的细金属丝作工具电极，按预定的轨迹进行脉 冲放电切割，按线电极移动的速度大小分为高速走丝和低速走丝线切 割。
2020/4/22
24
三、电火花加工机床的基本组成 电火花加工机床的基本结构如图 8.22 所示，它由机床本体、脉冲电源、
自动调节系统和工作液循环过滤系统等四部分组成。 1．机床本体 作用是保证工具电极与工件的相互位置尺寸要求。 （1）床身和立柱 床身和立柱是机床的主要基础件，要有足够的刚度。床
2020/4/22
6
3．按数控系统控制的轴数分类 (1) 两轴控制的数控车床 机床上只有一个回转刀架，可实现两坐标轴控制。 (2) 四轴控制的数控车床 机床上有两个独立的回转刀架，可实现四坐标控制。
ห้องสมุดไป่ตู้
2020/4/22
7
8.1.5 数控车床的布局形式
随着工件尺寸、质量和形状的变化，数控车床的布局可有卧 式车床、落地式车床、单柱立式车床、双柱立式车床和龙门移动 式立式车床等形式。
3．变斜角类零件
加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件，这类零 件多数为飞机零件。其特点是加工面不能展开为平面，但在加工中，加工 面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线。加工这类零件最好采用四坐标或五 坐标数控铣床摆角加工，如果没有上述机床，也可以在三坐标数控铣床上 进行2½ 坐标近似加工。
(1) 高精度 (2) 高效率 (3) 高柔性 (4) 高可靠性 (5) 工艺能力强 (6) 模块化设计
数控车床将向高速化发展，进—步提高主轴转速、刀架 快速移动以及转位换刀速度；工艺和工序将更加复合化和集 中化；数控车床向多主轴、多刀架加工方向发展；为实现长 时间无人化全自动操作，数控车床向全自动化方向发展；机 床的加工精度向更高方向发展。同时，数控车床也向简易型 发展。
2020/4/22
13
8.2.4 数控铣床总布局的发展趋势
1)数控装置和强电控制电路日趋小型化，而且还采用气—液传 动装置，省去液压油泵站，这样就实现了机、电、液一体化结构， 从而减少铣床占地面积，又便于操作管理。
2)全封闭结构数控铣床的效率高，一般都采用大流量与高压力 的冷却和排屑措施；铣床的运动部件也采用自动润滑装置，为了防 止切屑与切削液飞溅，避免润滑油外泄，将铣床做成全封闭结构， 只在工作区处留有可以自动开闭的门窗，用于观察和装卸工件。
数控铣床加工零件如图8.9所示，c图为手机模具。
2020/4/22
11
8.2.2 数控铣床的分类
(1)立式数控铣床 （图8.10） (2)卧式数控铣床 （图8.11） (3)立、卧两用数控铣床 （图8.12）
2020/4/22
12
8.2.3 数控铣床的布局
同是用于铣削加工的铣床，据工件的重量和尺寸的不同， 可以有四种不同的布局方案。图8.13a是加工工件较轻的升降台 铣床，由工件完成三个方向的进给运动，分别由工作台、滑鞍 和升降台来实现。当加工工件较重或者尺寸较高时，改由铣头 带着刀具来完成垂直进给运动，如图8.13b所示。如图8.13c所 示的龙门式数控铣床，这样的布局不仅适用于重量大的工件加 工，而且由于增多了铣头，使铣床的生产效率得到很大的提高 。加工更大更重的工件时，采用如图8.13d所示的布局方案，全 部进给运动均由铣头运动来完成，这种布局形式可以减小铣床 的结构尺寸和重量。
第八章 常用数控机床介绍
第八章 常用数控机床介绍
8.1 数控车床 8.2 数控铣床 8.3 加工中心 8.4 特种数控加工机床
2020/4/22
2
8.1 数控车床
8.1.1 数控车床的主要功能及加工对象
主要是用于车削加工，在车床上一般可以加工各种回转表面， 如内外柱面、圆锥面、成形回转表面及螺纹面等。在数控车床上 还可加工高精度的曲面与端面螺纹。可加工精密、复杂回转体零 件，如图8.1为数控车床加工零件图。
2020/4/22
5
8.1.4 数控车床的分类
1．按数控系统的功能分类 (1) 经济型数控车床 (2) 全功能型数控车床 (见图8.4)一般采用闭环或半闭环控 制系统，具有高强度、高精度和高效率等特点。 (3) 车削中心 (图8.5) (4) FMC车床 2．按主轴的配置形式分类 (1) 卧式数控车床 （图8.6） 主轴轴线处于水平位置的数控车床 (2) 立式数控车床 （图8.7） 主轴轴线处于垂直位置的数控车床
3．进给机构
由进给伺服电动机、机械传动装置和位移测量元件等组成。它驱动 工作台等移动部件形成进给运动。
2020/4/22
17
4．数控系统(CNC) 加工中心的数控部分是由CNC 装置、可编程控制器、伺服驱动装置以及 操作面板等组成。它是完成加工过程的控制中心。 5．自动换刀系统(ATC) 自动换刀装置ATC(Automatic Tool Changer)由刀库、机械手等部件组 成。当需要换刀时．数控系统发出指令，由机械手(或通过其他方式)将刀具 从刀库内取出装入主轴孔中。 6．辅助装置 它包括润滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。这些 装置虽然不直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠 性起着保障作用，因此也是加工中心中不可缺少的部分。
8
8.1.6 数控车床的技术参数
(1)最大回转直径； (2)最大加工直径、最大加工长度； (3)主轴转速范围、功率，主轴通孔直径； (4)尾座套筒直径、行程、锥孔尺寸； (5)刀架刀位数、刀具安装尺寸、工具孔直径； (6)坐标行程； (7)定位精度、重复定位精度（包括坐标、刀架）； (8)快速进给速度、切削进给速度； (9)外形尺寸、净重。
2020/4/22
25
2．脉冲电源
电火花加工机床脉冲电源的作用是将工频交流电转变成一定频 率的单向脉冲电源，以提供电火花加工所需要的能量。电火花加工 机床的脉冲电源及控制系统如图8.25 所示。
2020/4/22
18
8.3.3 加工中心的分类
1.按照加工中心布局方式分类 (1) 立式加工中心 （图8.15） (2) 卧式加工中心 （图8.16） (3) 龙门式加工中心 （图8.17） (4) 万能加工中心(复合加工中心) 2．按换刀形式分类 (1) 带刀库、机械手的加工中心 (2) 无机械手的加工中心 (3) 转塔刀库式加工中心
2020/4/22
23
二、加工的应用
（1）火花穿孔、成型加工
该方法是通过工具电极相对于工件作进给运动，将工件电极的形 状和尺寸复制在工件上，从而加工出所需要的零件。其中包括电火花 型腔加工（见图8.19 和图8.20）和穿孔加工（见图8.21）两种。电火 花型腔加工主要用于加工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶 木模的型腔。电火花穿孔加工主要用于型孔(圆孔、方孔、多边形孔、 异形孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)、小孔和微孔的加工。